JP4007451B2

JP4007451B2 - 充電装置

Info

Publication number: JP4007451B2
Application number: JP2003135316A
Authority: JP
Inventors: 善民野々村
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2023-05-14
Also published as: JP2004343846A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の発電機により発電した電力の充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、原子力に替わる太陽光発電や風力発電などによるクリーンエネルギーの利用が増加している。図１０は、この風力発電機により発電した電力を畜電器へ充電する従来の充電装置の構成を示す回路図である。この充電装置は、発電機１０１と、整流回路１０２と、電圧検出手段１０３と、充電コントローラ１０４と、余剰電力用負荷１０５と、蓄電池１０６とを備えている。発電機１０１は三相交流発電機であり、風力により風車を回転させ、その機械的エネルギーを三相交流の電気エネルギーに変換して出力する。整流回路１０２は、前記発電機１０１の三相交流出力を直流に変換する。電圧検出手段１０３は、前記整流回路１０２の出力の直流電圧を検出する。充電コントローラ１０４は、前記電圧検出手段１０３により検出した前記整流回路１０２の出力端子間の直流電圧が例えば１４．５Ｖを超えると、その直流電力が蓄電池１０６および余剰電力用負荷１０５へ供給されるように、直流電力の供給先を切替制御する。そして、前記整流回路１０２の出力端子間の直流電圧が、例えば、１３．５Ｖ以下になると余剰電力用負荷１０５へ直流電力を供給する回路を遮断し、直流電力の供給先が蓄電池１０６のみなるように直流電力の供給先を切替制御する。余剰電力用負荷１０５は、例えば、投げ込み用の電気ヒータであり、整流回路１０２の出力端子間の直流電圧が例えば１４．５Ｖを超えると、整流回路１０２が出力する直流電力の一部が供給される（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−８７９９３号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の充電装置は以上のように構成されていたので、１台の発電機に対し１台の充電コントローラが必要であり、複数の発電機を設置する場合には充電コントローラも複数となってコストが増加するという課題があった。
また、蓄電池は高価であるため設置する蓄電池の数には限りがあり、蓄電池が過充電にならないように、蓄電池と余剰電力用負荷の容量を発電機の発電量と電力消費量とに応じて決める必要があるという課題があった。
【０００５】
本発明の目的は、複数の発電機を用いたときのコスト増加を抑制し、複数の発電機により発電した電力を効率よく充電できる充電装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る充電装置は、複数の発電機と、同極の出力端子が共通接続された、前記各発電機の出力を交流から直流に変換する複数の交直変換装置と、前記交直変換装置の正極および負極の前記出力端子間に並列接続されたダミー抵抗および蓄電池と、風の状況が通常風であるか強風であるかを判定するための風状況判定手段と、前記蓄電池の端子電圧である充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、前記蓄電池へ流れ込む充電電流を検出する充電電流検出手段と、前記交直変換装置の出力端子と前記蓄電池との接続／開放を行う第１制御スイッチと、前記風状況判定手段による判定結果、前記充電電圧検出手段の検出結果、前記充電電流検出手段の検出結果のいずれかまたはその組合わせをもとに前記第１制御スイッチを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の充電装置は、複数の発電機と、同極の出力端子が共通接続された、前記各発電機の出力を交流から直流に変換する複数の交直変換装置と、前記交直変換装置の正極および負極の前記出力端子間に並列接続されたダミー抵抗および蓄電池と、風の状況が通常風であるか強風であるかを判定するための風状況判定手段と、前記蓄電池の端子電圧である充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、前記蓄電池へ流れ込む充電電流を検出する充電電流検出手段と、前記交直変換装置の出力端子と前記蓄電池との接続／開放を行う第１制御スイッチとを備え、前記風状況判定手段による判定結果、前記充電電圧検出手段の検出結果、前記充電電流検出手段の検出結果のいずれかまたはその組合わせをもとに前記第１制御スイッチを制御し、風の状況が強風であるか、前記蓄電池の端子電圧または前記蓄電池へ流れ込む充電電流が所定の大きさを超えていると前記第１制御スイッチを開状態に制御し、蓄電池へ過大電圧が印加されたり過大電流が流れ込まないようにして蓄電池の劣化を回避する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施の形態の充電装置の構成を示す回路図である。この充電装置は、例えば複数の風力発電機により発電した電力をそれぞれ整流回路により直流電力に変換し、前記各整流回路の出力端子を共通接続し、前記各整流回路の出力端子の共通接続点と蓄電池との間に配置された制御スイッチを介し、前記各整流回路の出力により蓄電池を充電するシステムである。また、前記整流回路の出力には常時ダミー抵抗が接続されている構成である。
この充電装置は、三相交流発電機を備えた風力発電機（発電機）１，２，３と、前記各風力発電機１，２，３の三相交流出力をそれぞれ整流する整流回路（交直変換装置）４，５，６と、整流回路４，５，６の各正極側出力端子が共通接続された正極側充電ラインと整流回路４，５，６の各負極側出力端子が共通接続された負極側充電ラインとの間に接続されたダミー抵抗８および蓄電池１３を備えている。さらにまた、整流回路４，５，６の各正極側出力端子が共通接続された共通接続点Ｐと前記正極側充電ラインにおける前記ダミー抵抗８の接続点と間には、ダミー抵抗８や蓄電池１３へ流れ込む電流値Ａ１を検出する電流検出手段（出力電流検出手段）７が挿入されている。また、前記ダミー抵抗８にはその両端の電圧値Ｖ１を検出するための電圧検出手段（出力電圧検出手段）９が並列接続されている。また、前記正極側充電ラインにおけるダミー抵抗８の接続点と蓄電池１３の正極側との間には、直列接続された制御スイッチ（第１制御スイッチ）１０と電流検出手段（充電電流検出手段）１１が挿入されている。電流検出手段１１は、蓄電池１３へ流れ込む電流値Ａ２を検出するものである。また、蓄電池１３には、その端子間へ印加された電圧Ｖ２を検出するための電圧検出手段（充電電圧検出手段）１２が並列接続されている。また、制御回路（風状況判定手段、充電電圧検出手段、充電電流検出手段、出力電圧検出手段、出力電流検出手段、復帰手段）５１は、電流検出手段７により検出した電流値Ａ１、電流検出手段１１により検出した電流値Ａ２、電圧検出手段９により検出した電圧値Ｖ１、および電圧検出手段１２により検出した電圧値Ｖ２をもとに制御スイッチ１０の開閉を制御するものであり、例えばマイクロコンピュータにより構成されている。このマイクロコンピュータのメモリには、前記制御スイッチ１０の開閉を制御するための制御プログラムが格納されている。
【０００９】
次に動作について説明する。
図６は、この第１実施の形態の充電装置の動作を示すフローチャートであり、前記マイクロコンピュータのＣＰＵが前記メモリに格納されている前記制御プログラムを実行することにより実現される。以下、このフローチャートに従って動作を説明する。
この充電装置では、制御スイッチ１０は初期状態として閉状態になっている。従って、制御スイッチ１０のスイッチＯＮは、制御スイッチ１０が閉状態から開状態へ切替制御されることである。また、制御スイッチ１０のスイッチＯＦＦは、制御スイッチ１０が閉状態にあるときはそのままの状態を維持し、開状態にあるときには閉状態へ切替制御されることである。
先ず、風の状況が通常風か強風かを判定する（ステップＳ１）。この風の状況判定は、制御スイッチ１０を開状態にしてから、電圧検出手段９により検出したダミー抵抗８の端子へ印加された電圧Ｖ１と、電流検出手段７により検出したダミー抵抗８へ流れる電流Ａ１が、通常風と強風とを識別するためのしきい値を超えているか超えていないかを判定することで行う。この通常風と強風とを識別するための電圧Ｖ１と電流Ａ１のしきい値は、通常風および強風のときにあらかじめ実験的に求めることが出来る。この判定の結果、通常風であるときには、制御スイッチ１０を開状態から閉状態に戻してから、さらに電圧検出手段１２により検出した蓄電池１３の端子間へ印加されている電圧値Ｖ２が所定の電圧設定値を超えているか否かを判定し（ステップＳ２）、前記電圧値Ｖ２が前記所定の電圧設定値を下回っていれば、さらに続いて、電流検出手段１１により検出した蓄電池１３へ流れ込んでいる電流値Ａ２が所定の電流設定値を超えているか否かの判定を行う（ステップＳ３）。
【００１０】
前記ステップＳ２およびステップＳ３における前記所定の電圧設定値および電流設定値は、蓄電池１３を充電する場合に、蓄電池を劣化させることなく、正常な状態に維持するため守らなければならない最大印加電圧（過大印加電圧）および最大流入電流（過大流入電流）に対応する。従って、前記ステップＳ２またはステップＳ３において電圧値Ｖ２が前記最大印加電圧を超えているか、あるいは電流値Ａ２が最大流入電流を超えている場合には、蓄電池１３を正常な状態に維持するために制御スイッチ１０を開状態（スイッチＯＮ）に制御し、蓄電池１３を正極側充電ラインから切り離す（ステップＳ１１）。
【００１１】
前記ステップＳ３の判定結果が、前記電流値Ａ２が前記所定の電流設定値を下回っているときには、次に、蓄電池１３の充電量をチェックするタイミング（例えば、３０分に１回）であるか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定は、タイマが示す時刻をチェックし、３０分の時間経過を判定するようにしてもよいし、あるいはタイマが３０分ごとに出力する割込信号をもとに行なってもよい。
この結果、蓄電池１３の充電量をチェックするタイミングでなければ、制御スイッチ１０を閉状態（スイッチＯＦＦ）に制御する（ステップＳ５）。この結果、蓄電池１３の端子電圧と前記共通接続点Ｐの電圧とに応じた電流が蓄電池１３に流れ込む（ステップＳ６）。
【００１２】
一方、ステップＳ４において、蓄電池１３の充電量をチェックするタイミングであれば、制御スイッチ１０を開状態（スイッチＯＮ）に制御し（ステップＳ７）、蓄電池１３を正極側充電ラインから切り離した状態にして、蓄電池１３の端子電圧を電圧検出手段１２により検出し、蓄電池１３が充電可能状態にあるか、あるいは満充電の状態にあるかを判定する（ステップＳ８）。この判定は、蓄電池１３が満充電になったときの端子電圧はあらかじめ知ることができるため、蓄電池１３が満充電になったときの端子電圧に、現在の端子電圧が達しているか否かを判断することで行う。この結果、充電可能状態にあれば、前記ステップＳ５およびステップＳ６の動作となる。一方、ステップＳ８において蓄電池１３が満充電の状態にあれば、制御スイッチ１０を開状態にしたままでステップＳ１へ戻る。
【００１３】
すなわち、風の状況判定が通常風であるときには、前記電圧値Ｖ２および電流値Ａがそれぞれ蓄電池１３の前記最大印加電圧および前記最大流入電流以下であることを条件に、３０分に１回の割合で蓄電池１３の充電量のチェックを行いながら、発電機１，２，３の出力により蓄電池１３を充電する。なお、この場合、３０分に１回の蓄電池１３の充電量のチェックにより蓄電池１３が満充電となっている場合、次のサイクルでは制御スイッチ１０は閉状態に制御されるが、制御スイッチ１０が閉状態になっていても蓄電池１３には充電電流は流れ込まない。
【００１４】
次に、ステップＳ１において強風と判定した場合について説明する。
ステップＳ１において強風と判定すると、制御スイッチ１０をスイッチＯＮ、すなわち開状態に制御する（ステップＳ１１）。この結果、蓄電池１３は正極側充電ラインから切り離され、整流器４，５，６の直流出力によりダミー抵抗８へ電流が流れる（ステップＳ１２）。このダミー抵抗８が投げ込み式のヒータである場合、その抵抗値は比較的小さくワット数が大きいことから、強風時に発電機の発電量が過大になっても、その発電エネルギーは投げ込み式のヒータで熱として消費され、強風時の過大発電量に対応可能である。また、抵抗値が比較的小さくワット数の大きい投げ込み式のヒータをダミー抵抗８として用いた場合には、発電機に発生する電気ブレーキ作用も十分大きなものとなり、抵抗値の大きなダミー抵抗８を用いた場合に比べ、強風時の発電機の回転数は抑制され、安全性も向上する。
【００１５】
次に、タイマを起動させ、所定時間（例えば１０分）の経過を待ち、前記所定時間が経過すると制御スイッチ１０を開状態から閉状態に切り替える。この結果、蓄電池１３には充電電流が流れる（ステップＳ１５）。なお、制御スイッチ１０を開状態から閉状態に切り替えるのにタイマを用いたが、電圧検出手段９により検出した電圧値Ｖ１をもとに制御スイッチ１０を開状態から閉状態に切り替えるタイミングを決めてもよい。
すなわち、風の状況が強風のときには制御スイッチ１０を開状態に切り替え、蓄電池１３を正極側充電ラインから切り離し、蓄電池１３へ過大電圧が印加されたり過大電流が流れ込まないようにして蓄電池１３の劣化を回避する。
【００１６】
この第１実施の形態によれば、１つの制御部５１により複数の発電機を用いて蓄電池１３へ充電を行うことが出来るだけでなく、発電機の出力により蓄電池１３の端子間へ印加される電圧値が所定の電圧設定値を超えるか、または、蓄電池１３へ流れ込む電流値が所定の電流設定値を超えると蓄電池１３を正極側充電ラインから切り離し、蓄電池１３の劣化が早まるのを回避する。この結果、複数の発電機を用いたときのコスト増加を抑制し、複数の発電機により発電した電力を効率よく充電できる充電装置を提供できる効果がある。
【００１７】
図２は、本発明の第２実施の形態の充電装置の構成を示す回路図である。なお、図２において図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。この第２実施の形態の充電装置が前記第１実施の形態の充電装置と異なる点は、前記第１実施の形態の充電装置がダミー抵抗８を用いていたのに対し、この第２実施の形態では水の電気分解装置２１を用いたことである。
【００１８】
このため、この第２実施の形態の充電装置では、強風時に発電機の発電量が増加し、蓄電池１３へ過大電流が流れ込むようになると、制御スイッチ１０は開状態となり、電気分解装置２１では水の電気分解が激しく行われることで水素が発生する。
【００１９】
この水素の蓄積は比較的容易であることから、この貯えた水素を燃料電池へ供給することで再度発電することが可能であり、エネルギーの再利用という観点から発電効率を向上できる。さらに、この燃料電池により発電を行う際には水と熱が発生するが、この水を再度電気分解装置２１へ戻すことで、電気分解装置２１へ供給する水量が減り、またメンテナンスに要する作業量も軽減される。また、淡水が得られ難い場所では、電気分解装置２１に海水を供給することで、燃料電池からは淡水が排出されることになる。また、燃料電池で発生する熱を住宅の床暖房に利用することも可能である。
【００２０】
図３は、本発明による第３実施の形態の充電装置の構成を示す回路図である。なお、図３において図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。この第３実施の形態の充電装置が前記第１実施の形態の充電装置と異なる点は、前記第１実施の形態の充電装置が１台の蓄電池１３を用いていたのに対し、この第３実施の形態の充電装置では３台の蓄電池１３を用いたことである。この第３実施の形態の充電装置でも、図６の前記ステップＳ３における前記所定の電流設定値は、蓄電池１３を充電する場合に、蓄電池を劣化させることなく、正常な状態に維持するため守らなければならない最大流入電流（過大流入電流）に対応するが、この電流値は前記第１実施の形態の場合に比べ３倍大きな値となる。
この第３実施の形態においても、前記第１実施の形態と同様な効果が期待できる。
【００２１】
図４は、本発明による第４実施の形態の充電装置の構成を示す回路図である。なお、図４において図２と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。この第４実施の形態の充電装置が前記第２実施の形態の充電装置と異なる点は、前記第２実施の形態の充電装置が１台の蓄電池１３を用いていたのに対し、この第４実施の形態の充電装置では３台の蓄電池１３を用いたことである。この第４実施の形態の充電装置でも、図６の前記ステップＳ３における前記所定の電流設定値は、蓄電池１３を充電する場合に、蓄電池を劣化させることなく、正常な状態に維持するため守らなければならない最大流入電流（過大流入電流）に対応するが、この電流値は前記第２実施の形態の場合に比べ３倍大きな値となる。
この第４実施の形態においても、前記第２実施の形態と同様な効果が期待できる。
【００２２】
図５は、本発明による第５実施の形態の充電装置の構成を示す回路図である。なお、図５において図３と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。この第５実施の形態の充電装置が前記第３実施の形態の充電装置と異なる点は、蓄電池１３に充電された直流電力を負荷３２へ供給する放電制御装置３１を備えたことである。
この第５実施の形態においても、前記第３実施の形態と同様な効果が期待できる。
【００２３】
図７は、本発明の第６実施の形態の充電装置の構成を示す回路図である。図７において図１と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。この第６実施の形態の充電装置が前記第１実施の形態の充電装置と異なる点は、正極側充電ラインからダミー抵抗８を切り離すための制御スイッチ（第２制御スイッチ）６０が追加されていることである。
また、制御回路（風状況判定手段、充電電圧検出手段、充電電流検出手段、出力電圧検出手段、出力電流検出手段）５２は、電流検出手段７により検出した電流値Ａ１、電流検出手段１１により検出した電流値Ａ２、電圧検出手段９により検出した電圧値Ｖ１、および電圧検出手段１２により検出した電圧値Ｖ２をもとに制御スイッチ６０と制御スイッチ１０の開閉を制御するものであり、例えばマイクロコンピュータにより構成されている。このマイクロコンピュータのメモリには、前記制御スイッチ６０および制御スイッチ１０の開閉を制御するための制御プログラムが格納されている。
【００２４】
次に動作について説明する。
図９は、この第６実施の形態の充電装置の動作を示すフローチャートであり、前記マイクロコンピュータのＣＰＵが前記メモリに格納されている前記制御プログラムを実行することにより実現される。以下、このフローチャートに従って動作を説明する。図９において図６と同一または相当のステップについては同一の符号を付し説明を省略する。この充電装置では、制御スイッチ６０は初期状態として開状態になっている。従って、制御スイッチ６０のＯＮ動作は、制御スイッチ６０が開状態から閉状態へ切替制御されることである。
また、前記ステップＳ２またはステップＳ３において電圧値Ｖ２が前記最大印加電圧を超えているか、あるいは電流値Ａ２が最大流入電流を超えている場合には、制御スイッチ６０を閉状態（スイッチＯＮ）に制御し、ダミー抵抗８と蓄電池１３が正極側充電ラインに並列接続されるようにする（ステップＳ１９）。
また、ステップＳ１において強風と判定すると、制御スイッチ６０をスイッチＯＮ、すなわち閉状態に制御する（ステップＳ１９）。この結果、蓄電池１３とダミー抵抗８が正極側充電ラインへ並列接続され、整流器４，５，６の直流出力により蓄電池１３とダミー抵抗８へ電流が流れる（ステップＳ２０）。このダミー抵抗８が投げ込み式のヒータである場合、その抵抗値は比較的小さくワット数が大きいことから、強風時に発電機の発電量が過大になっても、その発電エネルギーは投げ込み式のヒータで熱として消費され、強風時の過大発電量に対応可能である。また、抵抗値が比較的小さくワット数の大きい投げ込み式のヒータをダミー抵抗８として用いた場合には、発電機に発生する電気ブレーキ作用も十分大きなものとなり、抵抗値の大きなダミー抵抗８を用いた場合に比べ、強風時の発電機の回転数は抑制され、安全性も向上する。
【００２５】
次に、タイマを起動させ（ステップＳ２１、ステップＳ２２）、所定時間（例えば５秒）が経過するまでは制御スイッチ１０を開状態に維持し（ステップＳ２４）、前記所定時間が経過するまでの間、蓄電池１３を正極側充電ラインから切り離し、蓄電池１３へ電流が流れ込まないようにする。また前記所定時間が経過すると制御スイッチ６０を閉状態から開状態に切り替える（ステップＳ２３）。さらに、制御スイッチ１０を開状態から閉状態に切り替える（ステップＳ２５）。この結果、蓄電池１３には充電電流が流れる（ステップＳ２６）。
すなわち、風の状況が強風のときには制御スイッチ６０を閉状態に切り替え、ダミー抵抗８に電流が流れ込むようにすることで、蓄電池１３へ過大電圧が印加されたり過大電流が流れ込まないようにして蓄電池１３の劣化を回避する。
【００２６】
この第６実施の形態によれば、１つの制御部５２により複数の発電機を用いて蓄電池１３へ充電を行うことが出来るだけでなく、風の状況が強風、あるいは発電機の出力により蓄電池１３の端子間へ印加される電圧値が所定の電圧設定値を超えるか、または、蓄電池１３へ流れ込む電流値が所定の電流設定値を超えるとダミー抵抗８が正極側充電ラインに接続されるようにする。また、タイマを作動させ、タイマがタイムアップするまでの期間はダミー抵抗８にのみ電流が流れるようにして電気ブレーキを作用させ、さらに前記タイマがタイムアップするとダミー抵抗８を正極側充電ラインから切り離し、蓄電池１３のみに電流が流れるようにし、電気ブレーキ作用と充電を交互に行うようにして蓄電池１３の劣化が早まるのを回避する。この結果、複数の発電機を用いたときのコスト増加を抑制し、複数の発電機により発電した電力を効率よく充電できる充電装置を提供できる効果がある。
【００２７】
図８は、本発明による第７実施の形態の充電装置の構成を示す回路図である。なお、図８において図７と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。この第７実施の形態の充電装置が前記第６実施の形態の充電装置と異なる点は、蓄電池１３が３つに増えたことと、蓄電池１３に充電された直流電力を負荷３２へ供給する放電制御装置３１を備えたことである。
この第７実施の形態の充電装置でも、図９の前記ステップＳ３における前記所定の電流設定値は、蓄電池１３を充電する場合に、蓄電池を劣化させることなく、正常な状態に維持するための最大流入電流（過大流入電流）に対応するが、この電流値は前記第６実施の形態の場合に比べ３倍大きな値となる。
この第７実施の形態においても、前記第６実施の形態と同様な効果が期待できる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の発電機を用いることが出来、さらに複数の発電機を用いたときのコスト増加を抑制し、複数の発電機により発電した電力を効率よく充電できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態の充電装置の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第２実施の形態の充電装置の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第３実施の形態の充電装置の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第４実施の形態の充電装置の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第５実施の形態の充電装置の構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第１実施の形態の充電装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第６実施の形態の充電装置の構成を示す回路図である。
【図８】本発明の第７実施の形態の充電装置の構成を示す回路図である。
【図９】本発明の第６実施の形態の充電装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】風力発電機により発電した電力を畜電器へ充電する従来の充電装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１，２，３風力発電機（発電機）
４，５，６整流回路（交直変換装置）
７電流検出手段（出力電流検出手段）
８ダミー抵抗
９電圧検出手段（出力電圧検出手段）
１０制御スイッチ（第１制御スイッチ）
１１電流検出手段（充電電流検出手段）
１２電圧検出手段（充電電圧検出手段）
１３蓄電池
２１電気分解装置
５１制御回路（風状況判定手段、充電電圧検出手段、充電電流検出手段、出力電圧検出手段、出力電流検出手段、復帰手段）
５２制御回路（風状況判定手段、充電電圧検出手段、充電電流検出手段、出力電圧検出手段、出力電流検出手段）
６０制御スイッチ（第２制御スイッチ）

Claims

発電機により発電した電力を充電するための充電装置において、
複数の発電機と、
同極の出力端子が共通接続された、前記各発電機の出力を交流から直流に変換する複数の交直変換装置と、
前記交直変換装置の正極および負極の前記出力端子間に並列接続されたダミー抵抗および蓄電池と、
風の状況が通常風であるか強風であるかを判定するための風状況判定手段と、
前記蓄電池の端子電圧である充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、
前記蓄電池へ流れ込む充電電流を検出する充電電流検出手段と、
前記交直変換装置の出力端子と前記蓄電池との接続／開放を行う第１制御スイッチと、
前記風状況判定手段による判定結果、前記充電電圧検出手段の検出結果、前記充電電流検出手段の検出結果のいずれかまたはその組合わせをもとに前記第１制御スイッチを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする充電装置。
前記第１制御スイッチが開状態にあるときには前記ダミー抵抗へ流れる電流を検出し、前記第１制御スイッチが閉状態にあるときには前記ダミー抵抗へ流れる電流および前記蓄電池へ流れ込む電流を検出する出力電流検出手段と、前記ダミー抵抗両端の端子電圧を検出する出力電圧検出手段を有し、前記風状況判定手段は、前記出力電流検出手段が検出した前記ダミー抵抗へ流れる電流値や、前記出力電圧検出手段が検出した前記ダミー抵抗両端の端子電圧値が所定の大きさを超えていると風の状況が強風と判定し、前記制御手段は、前記風状況判定手段による判定結果、前記充電電圧検出手段の検出結果、前記充電電流検出手段の検出結果のいずれかまたはその組合わせをもとに前記第１制御スイッチを制御することを特徴とする請求項１記載の充電装置。
前記制御手段は、前記風状況判定手段による判定結果が通常風であり、前記充電電圧検出手段および前記充電電流検出手段が検出した充電電圧値および充電電流値が所定の大きさを超えていると、前記第１制御スイッチを開状態へ制御することを特徴とする請求項１または２記載の充電装置。
前記制御手段は、前記風状況判定手段による判定結果が強風であると前記第１制御スイッチを開状態へ制御することを特徴とする請求項１または２記載の充電装置。
前記第１制御スイッチを開状態から閉状態へ復帰させるための復帰手段を備えていることを特徴とする請求項３または４記載の充電装置。
前記制御手段は、前記第１制御スイッチが開状態にあるときの前記充電電圧検出手段が検出した前記蓄電池の端子電圧をもとに前記蓄電池が満充電にあるか充電可能な状態にあるかを判定し、充電可能な状態にあると前記第１制御スイッチを開状態から閉状態に制御することを特徴とする請求項１記載の充電装置。
前記交直変換装置の前記出力端子に対する前記ダミー抵抗の接続／開放を行うための第２制御スイッチを有し、前記制御手段は、前記風状況判定手段による判定結果が強風であると、前記第２制御スイッチを開状態から閉状態に制御し、さらに前記第１制御スイッチを閉状態から開状態に制御し、所定の時間経過後、前記第２制御スイッチを閉状態から開状態に制御し、さらに前記第１制御スイッチを開状態から閉状態に制御することを特徴とする請求項１または２記載の充電装置。
前記交直変換装置の前記出力端子に対する前記ダミー抵抗の接続／開放を行うための第２制御スイッチを有し、前記制御手段は、前記風状況判定手段による判定結果が通常風であり、前記充電電圧検出手段および前記充電電流検出手段が検出した充電電圧値および充電電流値が所定の大きさを超えていると、前記第２制御スイッチを開状態から閉状態に制御し、さらに前記第１制御スイッチを閉状態から開状態に制御し、所定の時間経過後、前記第２制御スイッチを閉状態から開状態に制御し、さらに前記第１制御スイッチを開状態から閉状態に制御することを特徴とする請求項１または２記載の充電装置。
前記ダミー抵抗は投げ込み式ヒータであることを特徴とする請求項１から８のうちの何れか１項記載の充電装置。
前記ダミー抵抗は電気分解装置であることを特徴とする請求項１から８のうちの何れか１項記載の充電装置。